Kemi 8
Folke Nettelblad
Karin Nettelblad
LIBER SPEKTRUM
Kemi
Folke Nettelblad
Karin Nettelblad
LIBER
Välkommen till Liber Spektrum Kemi 8
Den femte upplagan av Spektrum Kemi möter det centrala innehållet i Lgr22 med uppdaterat stoff och nya kapitel. De tre långsiktiga målen är i fokus i det inledande kapitlet, och återkommer i olika inslag i hela Spektrum Kemi.
I KAPITELINGRESSERNA lyfts de tre långsiktiga målen fram med bilder och frågor, målbeskrivningar samt ett urval av begrepp. Ett nytt inslag i avsnitten är FRÅGOR TILL TEXTEN, nertill på varje sida. De hjälper läsaren att snabbt repetera viktigt innehåll, och ger en paus i läsandet. FÖRDJUPNINGSRUTOR förstärker kemins mångsidighet. TESTA DIG SJÄLV erbjuder begreppsträning och uppgifter som ger träning på innehållet, informationssökning och faktagranskning samt mer utmanande uppgifter. PERSPEKTIVEN lockar till diskussion och ställningstaganden. Här tränas förmågan att skilja värderingar från fakta och att utveckla ett kritiskt tänkande. Varje kapitel avslutas med en SAMMANFATTNING följd av FINALEN med uppgifter som förankrar kunskaperna och ger träning inför de nationella proven.
I Spektrum Kemi låter vi kemin bli ”den centrala vetenskapen”. Redan i det inledande kapitel 1 visar vi hur en värld utan kemi skulle bli en stoppad, död värld. På det sättet blir det lättare att förstå att kunskaper i kemi behövs för att beskriva och förklara samband i naturen, samhället och människokroppen.
Kapitel 2–6 (åk 7 -8) ger de begrepp och förklaringsmodeller som krävs för att beskriva och förklara kemiska samband. I kapitel 7–9 (åk 8 -9) djupdyker vi sedan i kemin i människokroppen, naturen och samhället.
Vi visar problemen som vi människor och vår planet ställs inför, men vi visar också hur nytänkande forskare och företag ger snillrika lösningar. Det avslutande kapitel 10 ger en fördjupning inom bland annat materialutveckling och kemiska beräkningar.
Spektrum Kemi är resultatet av ett nära samarbete mellan författarna Folke och Karin Nettelblad. Folke är medicinare och kemist, och Karin är kemist och språkvetare. De har skapat alla kapitel tillsammans, under intensiva, men givande, diskussioner om innehåll och förklaringsmodeller.
Liber Spektrum Kemi finns även som heldigitalt läromedel.
1 Informationssökning
. Utmaningar
Innehåll
Kolatomen är en mångsidig
5.1 Det finns många former av kol ......... 8
5.2 Organisk kemi är kolföreningarnas kemi 12
5.3 Kolväten är grunden i organisk kemi 16
5.4 Omättade kolväten 21
5.5 Alkoholer finns inte bara i vin 24
5.6 Organiska syror i frukt och i din kropp 28
5.7 Estrar ger smak och doft 32 PERSPEKTIV Är tillsatserna farliga? .... 36
....................
6.1 Kolhydrater ger kroppen energi 46
6.2 Fetter är kroppens energireserv 54
6.3 Proteiner bygger upp kroppen och sköter kemin .................... 59
6.4 Enzymer och reaktionerna i kroppen ........................... 64
6.5 DNA bestämmer hur du ser ut 69
6.6 Vitaminer och mineralämnen 71
6.7 Du är full av vatten 74 PERSPEKTIV Behöver man proteintillskott när man tränar? 76 Sammanfattning 78
Kemi på liv och död 82
7.1 Kroppens kemiska budbärare ......... 84
7.2 Läkemedel, droger och gifter ......... 88
7.3 Läkemedelsutveckling 96 PERSPEKTIV Naturläkemedel
Här finns det massor av kolföreningar: i soffan, i kläderna, i golvet – och i killarna och hunden. Hur kan det komma sig att det finns kolatomer på så många ställen?
Kolatomen är en mångsidig byggsten
Det finns miljontals kolföreningar
Kolatomer – det finns väl bara i träkol och stenkol, kanske någon tänker. Men oj så fel det är! Det finns många miljoner olika kemiska föreningar med kolatomer i. Och de finns överallt omkring oss – i mat, böcker, trä och människokroppen. Kolföreningarna är så viktiga att de har fått ett eget namn – de kallas för organiska föreningar. Men själva grundämnet kol är faktiskt också spännande. Det får du se redan i första avsnittet!
I godiset finns det också kolföreningar.
Men hur är det med alla färgämnen och andra tillsatser? Vågar vi verkligen äta godiset eller är tillsatserna farliga?
Det finns många olika former av grundämnet kol. En form är sådana här nanorör. De används bland annat i moderna sportredskap.
HÄR FÅR DU LÄRA DIG
• beskriva hur nya former av kol kan påverka våra levnadsvillkor
• beskriva hur kolatomens egenskaper gör den unik som byggsten i människokroppen
• förklara hur kolatomens egenskaper gör att den kan ge upphov till väldigt många olika ämnen
• använda kemins begrepp och förklaringsmodeller för att förklara hur några olika organiska ämnesgrupper är sammansatta
• beskriva några organiska ämnesgruppers förekomst i naturen, i samhället och i människokroppen
• söka, kritiskt granska och använda information som rör grundämnet kol och organisk kemi
NÅGRA VIKTIGA BEGREPP
diamant grafit organisk kemi strukturformel kolväte isomerer
dubbelbindning alkohol etanol organisk syra ättiksyra ester Vilka begrepp känner du igen?
PÅMINNELSE
Ett grundämne är ett ämne som bara innehåller ett enda atomslag. En molekyl är en grupp av atomer.
det finns många former av kol
Fotbollsmolekyler, grafen och nanorör – det är ämnen med lite speciella namn som vi kommer att få väldigt stor nytta av. Bättre läkemedel och supersnabba datorer är några exempel på vad de kan hjälpa oss med.
Men vad finns det för likheter mellan de här ämnena och en gnistrande diamant?
Grundämnet kol är flera olika ämnen
Att atomerna sitter ihop på det här sättet gör diamant till världens hårdaste ämne. Därför används diamant i borrar och när man skär glas. Dessutom kan man slipa diamanter till en vacker form och använda dem i smycken. 5.1
Grundämnet kol är faktiskt inte ett enda ämne utan många olika ämnen. Det beror på att kolatomerna kan sitta ihop med varandra på flera olika sätt, så att molekylerna får olika form. Det gör att ämnena får helt olika egenskaper. I det här avsnittet ska vi titta på flera olika former av grundämnet kol – diamant, grafit, amorft kol, fullerener och grafen.
Diamant
I en diamant sitter alla kolatomerna ihop hårt i ett tredimensionellt nätverk. De bildar en enda jättemolekyl.
De vackra diamanterna är faktiskt inget annat än rent kol.
Så här sitter kolatomerna ihop i diamant.
Aacetylen 22 adrenalin 86, 89 aktiv substans i läkemedel 99 aktiv yta 66 aktivt kol 9 alkaner 16–20 med grenar 18 namn 17, 18 tabell 17 alkener 21 alkoholer 24–27 etanol 25, 26 glycerol 27 metanol 24, 25 namn 24 och baser 24 polaritet 24 som bilbränsle 26 träsprit 25 alkoholgrupp 24 alkyner 22 aminogrupp 34 aminosyror 34, 59 essentiella 60 polära och opolära 61 uppbyggnad 34 amorft kol 9 amylas 65 antibiotika 90 antioxidanter 72 apelsinsmak 33 arsenik 93 asfalt 19
B
B12, och veganer 73 banansmak 33 baser 24
Bayliss, William 85 belöningscentrum 35 och droger 92 bensin 19 beta-blockerare 89 bindningar, kolatomen 13 biogas 16, 131 biokemi 46 DNA 69, 70 enzymer 64–68 fetter 54–58 kolhydrater 47–53 mineralämnen 73 proteiner 59–68
receptorer 84, 85 signalämnen 84–87 vitaminer 71–73 bioreaktor 100 bipacksedel 94 biverkningar 91 blodsocker, lågt 51 blyerts 9 bomull cellulosa i 52, 63 och värme 63 brännvin 26
Buckminster Fuller 11 buckminsterfulleren 11 butan 16, 19 isomerer 18 butansyra 31 buten 21 butylbutanoat 33 butyn 22
C cancer 91 cellgifter 91 cellandning och enzymer 66, 67 cellgifter 91 cellmembran 58, 93 cellulosa 51, 52 i bomull 52, 63 i papper 52 och matspjälkning 52 och växtätande djur 52 cellulosafibrer 51 i maten 52 i trä 52 cisfetter 57 cytostatika 91
Ddeoxiribonukleinsyra 69 designerdroger 101 destillation 26 destillationstorn 20 diabetes typ 1, 88 diamant 8 diesel 19 digoxin 88 disackarider 49 DNA 46, 69, 70 atomslag 69 och aminosyror 70 och gener 70 uppbyggnad 70
dopamin 35 droger 92 druvsocker 48 dubbelbindning 21 i fett 55, 57 dubbelspiral 70 dynamit 34
E
eldningsolja 19 EMA 100 energi
från glukos 48 i fotosyntesen 46, 47 i maten 46 och cellandning 66 enkla sockerarter 47 E-nummer 37 enzymer 62, 64–68 aktiv yta 66 amylas 65 botulinumtoxin 94 funktioner 64 i fotosyntesen 67 i industrin 68 och antibiotika 90 och arsenik 93 och cellgifter 91 och smärtstillande medel 89 och vitaminer 72 och zink 73 som bygger upp 67 specialisering 65 så funkar de 66 essentiella aminosyror 60 estrar 32–34, 54 som smakämnen 33 tabell 33 etan 16 etanol 25, 26 användning 26 som bilbränsle 26 etansyra 30 eten 21 som mättas 23 etylbutanoat 33 etyletanoat 32 etyn 22
Ffetter 34, 54–58 atomslag 54
cisfetter 57 energi 54 enkelomättade 55 fleromättade 55 från djur 55 från växter 55 funktioner 54 härdade 56 margarin 56 matolja 56 mättade 55 nyttiga 56, 57 omättade 55 skadliga 57 smör 56 transfetter 57 uppbyggnad 54 fettsyror 54 fingerborgsblommor, hjärtmedicin från 88 Fleming, Alexander 90 formiatjon 29 fosfat i kroppen 73 fosfolipider 58 fossila bränslen 19 fotbollsmolekyler 10 fotogen 19 fotosyntesen 46, 47 baklänges 66 och enzymer 67 fria radikaler 72 fullerener 10 förnybara bränslen 26
G
galaktos 49 gasmask 9 gasolgas 19 gener 70 ghrelin 86 GI 53 gifter 93, 94 arsenik 93, 94 biologiska 94 botulinumtoxin 94 cellgifter 91 etanol 25 glykol 26, 93 i tapeter 93 läkemedel 94 lösningsmedel 93, 94 metanol 25 och signalämnen 94 ormgift 94
svampgift 9, 94 toxiner 94
glukos 48
glycerin 27 glycerol 27, 54 glyceryltrinitrat 34 glykemiskt index 53 glykol 26, 93 grafen 10 grafit 9 grekiska ord amorf 9 grafein 9 grafit 9 hormon 85 isomer 18 mono 47 poly 50 räkneord 18 grundforskning 96
H
hallonsmak 33 hemoglobin 61 heptadekan 17 heptan 17 hexadekan 17 hexadekansyra 31 hexan 17 hjälpämnen i läkemedel 99 hjärnan 35, 58, 85, 89, 92, 93 hjärtmedicin, från fingerborgsblommor 88 homeopatiska läkemedel 103 hormoner 72, 85 adrenalin 86, 89 hungerhormon 86 insulin 86, 88 könshormoner 75 och vitaminer 72 ordet 85 tillväxthormon 85 upptäckt 85 hungerhormon 86
I ibuprofen 89 insulin 86, 88 Ipren 89 isobutan 18 isobutylmetanoat 33 isomerer 18, 19 isopentyletanoat 33 isopentylpentanoat 33
J
järn i hemoglobin 61, 73 i kroppen 73 järnbrist 73 jäst och alkohol 26
K
kalcium, i kroppen 73 kemihistoria Bayliss 85 Fleming 90 hormoner 85 livskraft 13 läkemedel 88 organisk kemi 13 Starling 85 Wöhler 13 kemiska reaktioner i kroppen 64–68 klimatförändringar 19 klinisk prövning 100 knark 92 kol
aktivt kol 9 amorft kol 9 diamant 8 fotbollsmolekyler 10 fullerener 10 grafen 10 grafit 9 nanorör 10 olika former 8–11 träkol 9 kolare 9 kolatomen, egenskaper 13 koldioxid, i biogas 16 kolesterol 58 kolföreningar 12 olika grupper 14 kolhydrater 47–53 atomslag 47 cellulosa 51, 52 disackarider 49 druvsocker 48 enkla sockerarter 47 fruktsocker 48 galaktos 49 glukos 48 kostfibrer 52 laktos 49 mjölksocker 49 monosackarider 47, 48 olika många sockerringar 47 polysackarider 50–53
potatismjöl 50 rörsocker 49 sackaros 49 snabba och långsamma 53 kolmila 9 kolväten 16–23 användning 19 med grenar 18 namn 17, 18 omättade 21–23 polaritet 24 kostfibrer 52 kroppstemperatur och proteiner 62 kväveoxid 86 kylarvätska 26 könshormoner 75
L laktos 49 laktosintolerans 50 latinska ord formica 29 myra 29 linne 52 linne, och värme 63 lipider 58 livsmedelstillsatser 36 lågt blodsocker 51 långsamma kolhydrater 53 läkemedel 88–91 aktiv substans 99 antibiotika 90 beta-blockerare 89 cellgifter 91 cytostatika 91 digoxin 88 från celler 100 godkännande 100 hjälpämnen 99 homeopatiska 103 insulin 88 Ipren 89 klinisk prövning 100 laboratorietestning 98 morfin 88, 89 mot bakterier 90 mot cancer 91 naturläkemedel 103 och enzymer 89 och signalämnen 88, 89 penicillin 90 smärtstillande 89 testning på djur 99
testning på människor 100 växtbaserade 103 överdosering 94 läkemedelsutveckling 96–100 Läkemedelsverket 100 lösningsmedel 34 giftiga 93
M makromolekyler 46 margarin 56, 57 matolja 56 matspjälkning av polysackarider 51–53, 65 och amylas 65 och enzymer 65 metan 16 metanoatjon 29 metanol 24, 25 användning 26 som bilbränsle 26 metansyra 29 miljöproblem klimatförändringar 19 mineralämnen 73 mjölk, näringsämnen i 72 molekyl 8 molekylmodell 14 monoaminer 86 monosackarider 47 morfin 88, 89 muskelproteiner 61 myelin 58 myrsyra 29 mättade fetter 55 mättade kolväten 16–20, 22 N nanorör 10 narkotika 92 naturgas 19 naturidentiska aromämnen 33 naturläkemedel 103 nervsignaler 58 nikotin 92 nitroglycerin 34 normalbutan 18 nukleinsyror 46 nukleotid 70 nyttiga fetter 56 nyttiga fibrer 52 nätdroger 101
OH-grupp 24 oktadekansyra 31 oktan 17 oktylpentanoat 33 omega 3-fetter 57 omättade fetter 55 omättade kolväten 21–23 som mättas 22, 23 oorganisk kemi 13 oorganiska ämnen i kroppen 73 organisk kemi 12–35, 13 alkoholer 24–27 alkoholgrupp 24 aminogrupp 34 estrar 32–34 historia 13 kolväten 16–23 omättade kolväten 21–23 organiska syror 28, 29 syragrupp 29 ämnesgrupper 14 organiska lösningsmedel, giftiga 93 organiska syror 28–31, 29, 54 oxytocin 86
P
palmitinsyra 30, 31 papper 52 penicillin 90 pentan 17 peptider 86 persikosmak 33 pilgiftsgroda 94 polysackarider 50–53 potatismjöl 50 propan 16, 19 propansyra 31 propen 21
propionsyra 31 propyn 22 prostaglandiner 89 proteiner 59–68 atomslag 59 bra källor 59 enzymer 62, 64–68 form 60 hemoglobin 61 i hår 63 i ull 63 koagulation 62 muskelproteiner 61 och kroppstemperatur 62 och värme 62 tillskott vid träning 76 transportproteiner 74 uppbyggnad 59 veckning 60
R
receptorer 84, 85 och droger 92 råolja 19 destillation 20 destillationstorn 20 röda blodkroppar och hemoglobin 61 rörsocker 49
S
sackaros 48, 49 signalämnen 84–87 dopamin 35 hormoner 85 mellan nervceller 85 och droger 92 och gifter 94 och läkemedel 88, 89 prostaglandiner 89 skelettformel 87
smärtstillande läkemedel 89 smör 56 smörsyra 31 snabba kolhydrater 53 socker disackarider 49 druvsocker 48 fruktos 48 galaktos 49 glukos 48 laktos 49 monosackarider 48 rörsocker 49 sackaros 49 sockerringar 47 sukros 49 sprängämne 34 Starling, Ernest 85 stearin 30 stearinsyra 30, 31 stenkol 19 steroider 86 strukturformel 14 stärkelse 50 sukros 49 sumpgas 16 svaga syror 29 svampgift 9 svavelväte 86 svetsning 21, 22 syntes 97 syragrupp 29 syror organiska 28–31, 29 svaga 29
T
tillsatser 36 tillväxthormon 85, 86 toxiner 94 transfetter 57 transportproteiner 74
trippelbindning 22 träkol 9 träsprit 25 typ 1-diabetes 88 U ull 63
V vallmo 88 vaselin 19 vatten i kroppen 74 kroppens behov 75 som lösningsmedel 74 som transportör 74 veganer, och vitamin B12 73 vin 26 vinäger 30 vitaminer 71–73 antal atomer 72 funktioner 72 som flyttgubbar 72 växtbaserade läkemedel 103 växter, “skelett” 51
W
Wöhler, Friedrich 13
Y ylle, och värme 63
Z zink i kroppen 73
Ä
ägg, tillagning 62 äppelsmak 33 ättiksyra 30
Ö
örtteer 103
Bildförteckning
OMSLAGSBILD
oxygen/Moment/Getty Images
ILLUSTRATIONER
Typoform, alla utom: Science History Images/Alamy 87 Anders Nyberg 15, 64, 65
FOTOGRAFIER
6:1 Maskot/Getty Images
7:2 SciencePicture.Co
8:2 David Parker/Science Photo Library/TT
9:2 Rolf Haid/DPA/TT
9:3 Knut Borg/Örebro läns museum
10 Anfre Geim, Kostya Novoselov/Science Photo Library/TT
11 Universal Images Group/ Getty Images
12 Sven Halling/Johnér
13 Science Photo Library/TT
16 Lars Ottosson/KB/TT
17:3 Henrik Isaksson/TT
19 Staffan Löwstedt/SvD/TT
21 Narisara Nami/Getty Images
26:1 Luis Colmenero/EyeEm/ Getty Images
31 Ellinor Hall/Johnér
32 Susanne Kronholm/Johnér
34 Bilder i Syd/TT
36:1 Marie Linnér/Johnér
36:2 Erik G Svensson
37 Erik G Svensson
42 Marin Tomas/Getty Images
44 VICUSCHKA/Getty Images
45:1 Topfoto/TT
45:2 Molekuul/Science Photo Library/TT
45:3 Jens Lindström/Johnér
46 FOTOGRAFIA INC./Getty Images
50 Oscar Burriel/Science Photo Library/TT
52 Erin Donalson/EyeEm/Getty Images
60 Stockbyte/Getty Images
61:1 mrs/Getty Images
61:2 Micro Discovery/Getty Images
61:3 Science Photo Library/TT
63 Westend61/Getty Images
64 Adam Pretty/Getty Images
68 Joey Abrait
69 SDI Productions/Getty Images
71:2 David Scharf/Science Photo Library/TT
75 Jupiterimages/Getty Images
76:1 Mathilda Ahlberg/Johnér
76:2 vovashevchuk/iStockphoto
77:2 Plattform/Johnér
82:1 Monty Rakusen/Getty Images
82:2 sanjeri/Getty Images
83 Khwanchai Phanthong/ EyeEm/Getty Images
85 Science & Society Picture Library/Getty Images
87 Science History Images/ Alamy
88:1 Jacky Parker Photography/ Getty Images
88:2 Science Photo Library/TT
89 Dayfotografi/Johnér
90:1 St Mary’s Hostpital Medical School/Science Photo Library/TT
90:2 Mary Evans/TT
91 Mireya Acierto/Getty Images
92 LEREXIS/Getty Images
93:1 Adam Gault/Getty Images
93:2 Wellcome Collection
93:3 The National Archives, London/Mary Evans/TT
94 Michael D. Kern/Nature Picture Library/TT
97:2 REB Images/Getty Images
98 Igors Dubanevics, https://doi.org/10.1098/ rsif.2020.0591
99 Kenzo Tribouillard/AFP/ Getty Images
102:1 Ridofranz/iStockphoto
102:2 Science Photo Library/TT
106 Maskot Bildbyrå AB/Johnér Övriga fotografier : Shutterstock
ISBN 978-91-47-15622-1
© 2024 Folke Nettelblad, Karin Nettelblad och Liber AB. Text- och datautvinning ej tillåten.
PROJEKTLEDARE Stina Sturesson, Stefanie Holmsved Thott, Theres Lagerlöf och Sara Ramsfeldt/MeningsUtbytet AB
REDAKTÖR Mattias Ljung
FORMGIVARE Cecilia Frank/Frank Etc. AB, Lotta Rennéus
BILDREDAKTÖR Susanna Mälarstedt/Sanna Bilder
OMSLAG Cecilia Frank
PRODUKTIONSSPECIALIST Eva Runeberg Påhlman
RÅDGIVARE OCH SPRÅKLIG GRANSKNING Karin Forsell, Begripsam
Första upplagan
1
Repro: Integra Software Service
Tryck: People Printing, Kina 2024
KOPIERINGSFÖRBUD
Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och universitet. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuspresskopia.se.s
Liber AB, 113 98 Stockholm Tfn 08-690 92 00 www.liber.se
kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01 e-post: kundservice.liber@liber.se
LIBER SPEKTRUM KEMI ingår i en serie naturvetenskapliga läromedel för grundskolans årskurs 7–9. I serien finns även Liber Spektrum Biologi, Liber Spektrum Fysik och Spektrum Teknik.
I den femte upplagan hittar du:
• Centralt innehåll i linje med Lgr22
• Ett inledande kapitel som beskriver kemi utifrån de tre långsiktiga målen
• Kapitelingresser med målbeskrivningar, bilder med frågor och ett urval av begrepp
• Frågor till texten på varje sida, som stöd för läsaren
• Testa dig själv-uppgifter med begrepps- och sökträning samt utmaningar
• Perspektiv som uppmuntrar till att ta ställning och att granska information
• Fördjupningsrutor
• Sammanfattningar till varje kapitel
• Finaler som förstärker kunskaperna och ger träning inför de nationella proven
Till varje ämne finns en digital lärarhandledning. Läromedlet finns också som en heldigital produkt.
Liber Spektrum Biologi, Kemi och Fysik tar vid efter Spektrum NO 4–6, som är uppbyggd efter samma struktur.